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浅谈汽车线束开发的软件系统
来源:汽车电器  作者:佚名  2015-12-08 08:58:35

    摘要:线束开发是一个复杂的过程,而且周期很长,有效地使用软件资源,将其整合为一个完整的系统可以提高开发的效率。本文从线束开发所需涉及到的数据库、产品图纸和生产用的工装板图纸等方面论述了当前较为先进的一种软件系统解决方案。
    当代社会汽车工业蓬勃发展,竞争也越来越激烈,能更快更好地制造出汽车及零配件的企业才能生存下来。按照这个简单的逻辑,摆在线束生产商面前的考验就是:怎样更快更好地设计、制造线束。设计和制造是产品开发的不同阶段,若要缩短开发周期,提高生产效率,合适的软件的使用往往会起到事半功倍的效果。
    有效地组织、规划企业软件资源,形成一个软件系统,对于优化线束开发的过程是十分重要的,欧洲某些线束生产企业都有一个专门团队负责管理、研究线束开发的软件资源,达到优化线束开发过程的目的,而线束开发过程的改善,常常意味着企业可以节省更多的人力、物力,并以更短的时间完成任务,快速对客户的需求进行反应。

    1 物料技术信息数据库
    线束开发需要数据库的支持,一个公司的数据库从无到有,从小到大,是随着项目的增加而在不断补充、不断更新的。
    线束是汽车上组成最复杂的零件之一,涉及到的子零件很多,而且通常需要很多数据才能将一个零件描述完整。比如一个塑料插件,就需要它的供应商名称、供应号码、企业内部号码、客户名称、客户号码等基本信息,此外还需要它的附件、孔位、适配端子、盲堵、密封圈等信息;而端子也需要很多信息,比如材料、镀层、适配线径等。所以数据库的录人工作非常琐碎、繁杂,需要投人很多人力和时间。我们常常会遇到以下3个问题:一是数据库通常需要手工输入,费时费力而且容易出错;二是现行的开发软件很多,不同的软件有不同格式的数据库,为一个软件而建的数据库无法用于另一个软件;三是企业内部的各子公司、业务单元都会建立自己的数据库,互相之间很难共享资源。以上3个问题都会造成人力资源和时间的浪费,有时还会影响项目的进度。
    为了解决这3个问题,本文提出适用于线束企业的一种解决方案,即企业的开发部门需要认真研究、从各方面考察现有的各种开发软件,最终确定一至两款软件为主要的线束开发软件。这样的软件必须满足以下几个方面的要求:行业通用,客户认可;软件功能强大,并且软件供应商实力雄厚,有持续改进能力;该软件和其他软件的数据兼容性好,有相应的转换模块。
    基于这样的基础,数据的格式只有一两种,而现在的开发软件通常比较智能,支持数据以某一种特定的格式导入和导出,基于此,我们就可以将数据库的工作平台化、自动化了。如图1所示。

    1)指定专门的中央零部件信息管理团队,以下简称零件团队,收集整理当前各项目所使用的零部件信息,这些信息已经经过生产验证,通常都是正确的。
    2)我们需要认真研究线束开发软件所需数据的格式和内容,了解其数据库中零部件信息导人和导出的要求和机制。
    3)在前面两个步骤的基础上,以企业内部网站为界面建立一个中央零部件数据库,这个网络数据库不仅提供查询功能,而且可以在上面下载相应格式的零件信息文件,然后再导人到本地的开发软件数据库中。
    4)零件团队维护中央数据库,数据库的使用者如发现有错误和遗漏的地方,可反馈至零件团队。零件团队在修正补全之后,再将信息发布给相关人员重新下载数据更新到本地数据库。数据库维护流程见图2。

    5)如果需要新的零件信息,那么也可通知零件团队加人中央数据库。
    通过这样的方式,企业内部的数据得到统一化、标准化,有利于企业内部沟通、交流,也有利于物料的优化,互通有无;数据库的建立工作也变得轻松,不会再牵扯线束工程师过多的精力。

    2 软件在产品图纸上的应用
    2.1新项目图纸
    线束图纸通常包括3种信息:物料信息、电气信息和机械信息。物料信息需要数据库的支持;电气信息是各用电器和模块的电气连接情况;机械信息是线束各分支的走向、长度、保护方式等。
    收集线束机械信息最传统的方法是在白车身或对标车型上实地测量,并根据经验综合评估,得到一个粗略的线束布局。这样做的弊端是,主观性较强,很多地方依赖经验;测量往往不够准确;无法考虑到其他零件可能会造成的干涉;物料信息、电气信息和机械信息分离,需要重新整合。
    3D数模软件应用于汽车行业之后,情况有所改观,我们可以在车身的3D数模基础上,建立线束的3D数模。有了3D数模之后,我们可以全面地了解线束的布局情况,更加客观;各分支的走向和长度等信息更加准确;能够充分考虑线束和其他零件的干涉问题;3D模型一般也可包含物料信息,但是制作线束图纸时,仍需分别输入3种信息。
    当前较为先进的方法是:在建立线束3D模型的同时,建立线束的电气原理图,然后将两者整合起来形成一种中间文件,当前流行的Catia、UG等都能实现这一点;此时,物料信息、电气信息和机械信息已经整合在一起了,再将这种中间文件导人到线束开发的2D软件中,我们就可得到一张最初的线束图纸,Comsa的Ldorado和Mentor Graphic的CHS (Capital Harness×C)都支持这样的技术。这样的图纸虽然还需要调整和信息补充完善,但是离我们最终要求的图纸已经不远了,效率和效果都得到了提高。此外,图纸还可以自动导出BOM(物料清单)和导线清单,方便后继的工作。优化的线束图纸制作过程如图3所示。

    2.2 来图加工项目(Build-to-Print)图纸
    一些来图加工的项目,对线束制造企业来说,图纸往往已经是现成的了,看起来只需将图纸打印出来发给工厂生产即可,但是实际上这并不是一个理想的方法。
    因为如果采用这种方式,那么得到的通常都是PDF或TIFF格式的图纸,这是我们不能修改的。那么在发现有错误或需要进行工程更改的时候,我们只能在打印出来的图纸上手工改动,非常不方便且不利于技术状态的管理,而图纸的更新则依赖于原设计方,非常被动,而且更新之处需要人工比对得出,很容易遗漏。其次,这样的图纸是没有“智能”的,BOM、线表等重要数据完全需要手工统计 获得,费时费力。
      比较好的方法是在项目最开始的时候,由设计方或主机厂发布一种能在不同软件平台上兼容的中间文件,这个中间文件包含了线束图纸所必需包含的大部分信息。线束生产企业得到这个中间文件后,将其导人到自己的开发软件中去并进行一些必要的调整,很快就能得到想要的线束图纸。
      例如,Daimler集团采用Intedis公司开发的HCV文件格式作为其标准的技术发布包之一。HCV文件可以分解为KBL文件、BOM文件和SVG文件。KBL文件可以导人CHS软件,并完善成为最终的线束图纸;BOM文件可作为完善数据库的参考;SVG文件实际就是一张不能改动的线束图纸。
      通过这种方式,我们只需花费不多的人力和时间即可获得自己的线束图纸,在遇到需要更正、更改图纸的情况下变被动为主动,同时还可自动生成各种报表,自制图纸所费的工时远小于之后所节省的时间。

     3 软件在生产制造图纸上的应用
      众所周知,线束图纸是没有比例的,更加不可能是按实际尺寸的。但是工厂生产所需要的工装板图纸必须是1:1的尺寸。因此从线束图纸到工装板图纸,需要一次转化。现在常用的工装板图纸制作工具是AutoCAD ,而上面所说的转化常常就是用AutoCAD照着线束图纸再另外画一张图纸出来。这就是说,必须在线束图纸完成之后,才有可能开始画工装板图纸。
    这是一个看上去很合理的过程,但是并非不能改进。实际上线束图纸和工装板图纸所描述的是同一样东西,只是表达方式不同而已,他们之间是有内在一致性的。如果我们能够在完成线束图纸的同时,利用他们的内在联系将线束图纸自动转化为工装板图纸,就可以提高我们的效率。
    当前已经有一些软件有这样的功能,例如CHS和Ldorado。以CHS为例,线束图纸和工装板图纸只是一个设计的两个不同视图;在它的工装板图中,线束的主干和分支都会自动伸展到真实尺寸;系统会自动为所有的卡扣、橡胶件在图纸上设定好安装位置和安放支具所用的孔眼;线束图纸所做的任何更改都会体现到工装板图纸上来;通过设置,插接件的线表可以看到孔位中导线的颜色,做到高度可视化;还可根据需要对各分支进行翻转、弯曲、长度修正等操作。使用这样的软件工具,线束图纸完成后,只需花少量时间进行必要的调整,就可以得到可用干牛产的下装析图纸了。

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关键词:线束开发

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